人工智能(AI)在乳腺癌检测中的应用显著提高了放射科医生的诊断准确性,尤其是在阅读乳腺X光片时,能够帮助医生将更多注意力集中在可疑区域。这一研究成果发表在北美放射学会(Radiological Society of North America, RSNA)旗下的《放射学》(Radiology)期刊上。
此前的研究表明,AI辅助决策系统可以在不增加阅片时间的情况下,提高放射科医生对癌症检测的敏感性。然而,AI对放射科医生视觉搜索模式的影响尚未得到充分探索。
为了深入了解这一问题,研究人员使用了一种眼动追踪系统,比较了放射科医生在有无AI辅助的情况下阅读乳腺X光片的表现和视觉搜索模式。该系统包括一个放置在屏幕前的小型摄像头设备,配备两个红外光源和一个中央摄像头。红外光源照射放射科医生的眼睛,摄像头捕捉反射光线,从而计算出医生眼睛在屏幕上的精确坐标。
“通过分析这些数据,我们可以确定放射科医生在乳腺X光片上关注哪些部分以及关注的时间长短,这为他们的阅片模式提供了宝贵的见解。”荷兰奈梅亨拉德堡德大学医学中心(Radboud University Medical Center)医学影像系的硕士研究员、本研究的共同第一作者Jessie J. J. Gommers表示。
在这项研究中,12名放射科医生阅读了来自150名女性的乳腺X光检查结果,其中75人患有乳腺癌,另外75人未患乳腺癌。
研究结果显示,在AI辅助下,放射科医生的乳腺癌检测准确性显著高于单独阅片的情况。此外,平均敏感性、特异性和阅片时间均未发现明显差异。
“结果令人鼓舞,”Gommers说道。“借助AI提供的信息,放射科医生的表现显著提升。”
眼动追踪数据显示,当AI辅助可用时,放射科医生会花费更多时间检查含有实际病变的区域。
“放射科医生似乎根据AI的可疑程度调整了他们的阅片行为:当AI给出低分时,可能会让医生感到放心,从而更快地浏览明显正常的情况;而高分则促使医生进行第二次更仔细的检查,特别是在更具挑战性或细微的病例中。”Gommers解释道。
Gommers指出,AI标记的区域起到了视觉提示的作用,引导放射科医生关注可能的可疑区域。她补充道:“本质上,AI就像一双额外的眼睛,为放射科医生提供更多信息,从而提升了诊断的准确性和效率。”
“总体而言,AI不仅帮助放射科医生聚焦于正确的病例,还引导他们关注这些病例中最相关的区域,这表明AI在提高乳腺癌筛查性能和效率方面具有重要意义。”Gommers总结道。
不过,Gommers也提醒,过度依赖错误的AI建议可能导致漏诊或不必要的进一步影像检查。然而,多项研究表明,AI在乳腺X光片解读方面的表现可以媲美放射科医生,这意味着错误AI信息的风险相对较低。
为了降低错误风险,Gommers强调,AI需要具备高度准确性,同时使用AI的放射科医生也应对自己的决定负责。
“教育放射科医生如何批判性地解读AI信息是关键。”她说道。
目前,研究人员正在进行更多的读者研究,以探讨何时应提供AI信息,例如是在打开病例时立即显示还是按需提供。此外,研究人员还在开发方法预测AI对其决策的不确定性。
“这将使我们能够更选择性地使用AI支持,仅在它可能带来有意义的好处时才应用。”Gommers表示。
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